KR101817411B1 - 반도체 웨이퍼 보호용 필름 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

반도체 웨이퍼 보호용 필름 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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미쓰이 가가쿠 토세로 가부시키가이샤
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Abstract

반도체 웨이퍼 보호용 필름은, 기재층(A)과, 상기 기재층(A) 상에 형성된 점착층(C)을 갖고, 상기 기재층(A)이 폴리머를 포함하고, 상기 폴리머의 반 크레벨렌법에 의해 구한 용해 파라미터가 9 이상이다.

Description

반도체 웨이퍼 보호용 필름 및 반도체 장치의 제조 방법{SEMICONDUCTOR WAFER PROTECTIVE FILM AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 보호용 필름 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼를 이용한 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 반도체 웨이퍼는, 반도체 회로면에 접착층을 통해서 지지체가 접합되어, 반도체 회로면이 보호된 상태로 다른 쪽의 면으로부터 연삭된다. 그 후, 반도체 웨이퍼의 연삭된 면에는, 다이싱 테이프가 첩부되고, 지지체가 제거되고, 다이싱이 행해진다.
연삭 시에 반도체 회로면을 보호하는 방법으로서는 지지체 대신에 보호 테이프가 사용되는 경우가 있지만, 특히 관통 전극이라고 불리는, 반도체 웨이퍼의 상하 방향에 전기적 접속부를 형성하는 공정을 포함하는 반도체 웨이퍼의 경우, 반도체 웨이퍼가 박후(薄厚)이고 또한 공정에 가열 공정을 포함하기 때문에, 보다 내열성, 반도체 웨이퍼의 지지성이 우수한 지지체를 내열성이 있는 접착층과 함께 사용하는 것이 일반적이다.
이와 같은 지지체를 제거하는 방법으로서는, 반도체 웨이퍼와 지지체를 가열하면서, 수평 반대의 방향으로 슬라이드시키는 방법, 반도체 웨이퍼 또는 지지체의 한쪽을 고정하고 다른 쪽을 각도를 주어 잡아떼는 방법, 접착층을 용제로 녹이는 방법 등이 있다(특허문헌 1).
접착층을 용제로 녹이는 방법을 이용한 기술로서, 예컨대, 특허문헌 2에 기재된 것이 있다.
특허문헌 2에는, 미리 관통 구멍과 홈을 형성한 서포트 플레이트를 이용하여, 접착제층을 통해서 반도체 웨이퍼에 붙여 박판화한 후, 다이싱 테이프를 첩부하는 것이 기재되어 있다. 그리고, 서포트 플레이트의 관통 구멍과 홈을 이용하여 용제를 공급해 접착제층을 용해하여, 서포트 플레이트와 반도체 웨이퍼를 박리하고 있다.
일본 특허공개 2012-144616호 공보 일본 특허공개 2007-158124호 공보
그러나, 특허문헌 2에 기재된 기술은, 접착제층을 용해할 때에 이용되는 용제에 대한 다이싱 테이프의 내성에 주목한 것은 아니었다. 그 때문에, 용제에 의해, 다이싱 테이프의 접착성, 확장성, 형상 추종성 등의 특성이 저하되는 것과 같은 문제가 생겼다.
본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 표면이 평활한 반도체 웨이퍼를 이용했을 때의 내용제성이 양호한 반도체 웨이퍼 보호용 필름 및 이것을 이용한 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명자는, 이와 같은 반도체 장치의 제조 공정, 특히 다이싱 공정에서 이용되는 반도체 웨이퍼 보호용 필름의 내용제성에 처음으로 주목하여, 예의 검토를 행한 결과, 기재층에 포함되는 폴리머의 반 크레벨렌(van Krevelen)법에 의해 구한 용해도 파라미터가 좋은 지표가 된다고 하는 새로운 지견을 발견했다.
즉, 본 발명은,
기재층(A)과,
상기 기재층(A) 상에 형성된 점착층(C)을 갖고,
상기 기재층(A)이 폴리머를 포함하고, 상기 폴리머의 반 크레벨렌법에 의해 구한 용해 파라미터가 9 이상인, 반도체 웨이퍼 보호용 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은,
반도체 웨이퍼에, 상기 반도체 웨이퍼 보호용 필름의 점착층(C)을 통해서 첩부하는 제 1 공정과
상기 반도체 웨이퍼를 상기 반도체 웨이퍼 보호용 필름과 함께 용제로 세정하는 제 2 공정
을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 표면이 평활한 반도체 웨이퍼를 이용했을 때의 내용제성이 양호한 반도체 웨이퍼 보호용 필름 및 이것을 이용한 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
전술한 목적, 및 그 밖의 목적, 특징 및 이점은, 이하에 기술하는 바람직한 실시형태, 및 그것에 부수되는 이하의 도면에 의해서 더욱 명확해진다.
도 1은 실시형태에 따른 반도체 웨이퍼 보호용 필름의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일례를 모식적으로 나타낸 공정 단면도이다.
도 3은 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일례를 모식적으로 나타낸 공정 단면도이다.
도 4는 (a) 본 발명에 있어서의 반도체 웨이퍼 보호용 필름의 시험 방법을 모식적으로 나타내는 평면도, 및 (b) 그 단면도이다.
도 5는 본 발명에 있어서의 반도체 웨이퍼 보호용 필름의 시험 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다. 한편, 모든 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
(반도체 웨이퍼 보호용 필름)
도 1에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)은, 기재층(1), 흡수층(2), 점착층(3)이 이 순서로 적층되어 있다.
(기재층(1))
기재층(1)으로서는, 합성 수지를 필름 형상으로 성형 가공한 것을 이용한다. 기재층(1)은 단층체여도, 또한 2층 이상의 적층체여도 된다. 또한, 기재층(1)은 열가소성 수지를 성형 가공한 것이어도, 열경화성 수지를 제막 후, 경화한 것이어도 된다.
기재층(1)은, 기재층에 포함되는 폴리머의 반 크레벨렌법에 의해 구한 용해도 파라미터(이하 「SP값」이라고도 나타낸다)가 9 이상이다. SP값을 9 이상으로 함으로써, 반도체 장치의 제조 공정에서 이용되는 용제(통상은 유기 용제)와의 친화성을 저하시켜, 용제가 기재층(1)에 접촉함으로써 기재층(1)이 팽창 등의 변형을 하는 것을 어느 정도 막을 수 있다. 이것에 의해, 기재층(1)과 기재층(1)과 접하는 층 사이, 구체적으로는, 기재층(1)과 점착층(3) 사이나 기재층(1)과 흡수층(2) 사이 등에 용제가 진입하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 내용제성을 양호하게 할 수 있다.
또한, 기재층(1)의, 25℃, 주파수 1Hz에서의 인장 탄성률 Ea가 0.1GPa 이상인 것이 바람직하다. 인장 탄성률 Ea를 일정 이상으로 함으로써, 기재층(1)의 변형을 더욱 억제할 수 있다. 이들 파라미터를 조합시키는 것에 의해, 내용제성을 한층 더 양호하게 할 수 있다.
종래 알려져 있는, 다이싱 공정 등에 이용할 수 있는 확장성을 갖는 반도체 웨이퍼 보호용 필름에는, 본 발명과 같이 내용제성이 필요해지는 공정에도 이용한다고 하는 사상이 없고, 그 때문에, 기재층에는 내용제성이 낮은 것, 구체적으로는 SP값이 9 미만인 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체(이하, EVA라고도 한다), 폴리에틸렌 등이 이용되고 있다. 이에 반하여, 본 발명의 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)은, 기재층(1)에 포함되는 폴리머의 SP값을 9 이상으로 하는 것에 의해, 용제의 진입을 억제하여, 내용제성을 양호하게 할 수 있다.
기재층(1)의, 25℃, 주파수 1Hz에서의 인장 탄성률 Ea는, 0.05GPa 이상이 바람직하고, 0.1GPa 이상이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 강도를 더욱 유지할 수 있다. 한편, 내용제성을 유지하면서, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 형상 추종성을 양호하게 할 수 있는 관점에서, 인장 탄성률 Ea는, 5GPa 이하가 바람직하고, 1GPa 이하가 보다 바람직하다.
기재층(1)은, SP값이 9 이상인 폴리머만으로 구성되어 있는 것이 더 바람직하다. 이것에 의해, 내용제성을 보다 양호하게 할 수 있다.
기재층(1)에 이용되는 원료 폴리머로서는, 예컨대, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에스터-무수 말레산 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 글리시딜 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 아이오노머 수지, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 뷰타다이엔계 엘라스토머, 스타이렌-아이소프렌계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머, 폴리스타이렌계 수지, 폴리염화바이닐 수지, 폴리염화바이닐리덴계 수지, 폴리아마이드계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스터, 폴리이미드, 폴리에터 에터 케톤, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 아크릴계 수지, 불소계 수지, 셀룰로스계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트가 보다 바람직하다.
기재층(1)에 이용되는 상기 폴리머는, 공중합체 성분으로서 확장성 부여 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 내용제성을 유지하면서 양호한 확장성을 얻을 수 있다. 또한, 확장성 부여 성분을 포함함으로써, 종래 알려져 있는 확장성을 갖는 반도체 웨이퍼 보호용 필름에 대하여, 내용제성과 확장성을 양립시킬 수 있는 새로운 필름이 얻어진다.
확장성 부여 성분으로서는, 예컨대, 아이소프탈산, 프탈산, 2,6-나프탈렌 다이카복실산, 5-나트륨설포아이소프탈산, 옥살산, 석신산, 아디프산, 세바크산, 아젤라산, 도데칸이산, 다이머산, 무수 말레산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 사이클로헥세인다이카복실산 등의 다이카복실산, 4-하이드록시벤조산, ε-카프로락톤이나 락트산 등의 옥시카복실산을 들 수 있다. 또한, 글리콜을 포함하는 것이 바람직하고, 예컨대, 1,3-프로페인다이올, 1,4-뷰테인다이올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥세인다이올, 사이클로헥세인 다이메탄올, 트라이에틸렌 글리콜 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 비스페놀 A나 비스페놀 S의 에틸렌 옥사이드 부가체 등의 글리콜 등을 들 수 있고, 폴리머와의 상용성의 관점에서, 폴리테트라메틸렌 글리콜이 보다 바람직하다. 이들은, 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
확장성 부여 성분 단체(單體)의 융점은, 40℃ 이하인 것이 바람직하고, 30℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)을 확장시키는 온도 근방에서, 확장성 부여 성분이 유연해지기 때문에, 내용제성을 유지하면서 양호한 확장성을 얻을 수 있다.
이들 기재층(1)에 이용되는 폴리머를 필름 형상으로 성형 가공할 때에는, 필요에 따라, 안정제, 활제, 산화 방지제, 안료, 블로킹 방지제, 가소제, 점착 부여제, 유연제 등을 첨가해도 된다. 기재층(1)을 성형 가공할 때에 안정제 등의 각종 첨가제를 첨가한 경우, 첨가제가 점착층(3)으로 이행하여, 점착층(3)의 특성을 변화시키거나, 반도체 웨이퍼 표면을 오염시키는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 기재층(1)과 점착층(3) 사이에, 각종 첨가제의 점착층(3)으로의 이행을 방지할 목적으로 배리어층을 설치하는 것이 바람직하다.
기재층(1)의 두께는 2∼500μm가 바람직하다. 보다 바람직하게는 5∼500μm이다. 하한치 이상으로 하는 것에 의해, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 형태를 유지할 수 있다. 한편, 상한치 이하로 하는 것에 의해, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 생산성을 양호하게 할 수 있다.
기재층(1)의 점착층(3)이 설치되는 측의 면에는, 기재층(1)과 점착층(3)의 접착력을 향상시키기 위해, 미리, 코로나 방전 처리 또는 화학 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 또는, 마찬가지의 목적으로, 기재층(1)과 점착층(3) 사이에 하도제층를 형성해도 된다. 기재층(1)은, 캘린더법, T 다이 압출법, 인플레이션법, 캐스팅법 등, 공지된 기술에 의해 제조되는 것 중에서, 생산성, 얻어지는 필름의 두께 정밀도 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.
(점착층(3))
점착층(3)은, 반도체 웨이퍼의 표면에 바로 접하는 면이다. 이것에 의해, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)이 반도체 웨이퍼에 밀착되어, 반도체 웨이퍼 표면을 보호할 수 있다.
점착층(3)의 주성분인 폴리머의 종류로서는, 천연 고무계, 합성 고무계, 실리콘 고무계, 아크릴계 등, 다양한 종류의 공지된 폴리머 중에서 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 물성의 제어, 재현성 등을 고려하면, 아크릴계의 폴리머를 주성분으로 하는 것이 바람직하다.
점착층(3)의 주성분인 폴리머가 아크릴계인 경우, 당해 폴리머를 구성하는 주모노머로서는, 아크릴산 알킬 에스터, 메타크릴산 알킬 에스터, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다. 아크릴산 알킬 에스터 및 메타크릴산 알킬 에스터로서는, 아크릴산 메틸, 메타크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 메타크릴산 에틸, 아크릴산 n-뷰틸, 메타크릴산 n-뷰틸, 아크릴산-2-에틸헥실, 메타크릴산-2-에틸헥실, 아크릴산 옥틸 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 주모노머의 사용량은, 폴리머의 원료가 되는 전체 모노머의 총량 중에, 60∼99중량%의 범위로 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 조성의 모노머 혼합물을 이용하는 것에 의해, 거의 동일한 조성의 아크릴산 알킬 에스터 단위, 메타크릴산 알킬 에스터 단위, 또는 이들의 혼합 단위를 포함하는 폴리머가 얻어진다.
점착층(3)의 주성분인 폴리머는, 가교제와 반응할 수 있는 작용기를 갖고 있어도 된다. 가교제와 반응할 수 있는 작용기로서는, 하이드록실기, 카복실기, 에폭시기, 아미노기 등을 들 수 있다. 점착제 폴리머 중에 이들 가교제와 반응할 수 있는 작용기를 도입하는 방법으로서는, 폴리머를 중합할 때에 이들 작용기를 갖는 코모노머를 공중합시키는 방법이 일반적으로 이용된다.
상기 작용기를 갖는 코모노머로서는, 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 메사콘산, 시트라콘산, 푸마르산, 말레산, 이타콘산 모노알킬 에스터, 메사콘산 모노알킬 에스터, 시트라콘산 모노알킬 에스터, 푸마르산 모노알킬 에스터, 말레산 모노알킬 에스터, 아크릴산-2-하이드록시에틸, 메타크릴산-2-하이드록시에틸, 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, 터셔리-뷰틸아미노에틸아크릴레이트, 터셔리-뷰틸아미노에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
이들 코모노머 중의 1종을 상기 주모노머와 공중합시켜도 되고, 또는 2종 이상을 공중합시켜도 된다. 상기의 가교제와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 코모노머의 사용량(공중합량)은, 점착층(3)의 폴리머의 원료가 되는 전체 모노머의 총량중에, 1∼40중량%의 범위 내에서 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 조성의 모노머 혼합물을 이용하는 것에 의해, 거의 동일한 조성의 코모노머 단위를 포함하는 폴리머가 얻어진다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 점착층(3)의 주성분인 폴리머를 구성하는 주모노머 및 가교제와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 코모노머 외에, 계면활성제로서의 성질을 갖는 특정한 코모노머(이하, 「중합성 계면활성제」라고도 칭한다)를 공중합해도 된다. 중합성 계면활성제는, 주모노머 및 코모노머와 공중합하는 성질을 가짐과 함께 유화 중합하는 경우에는 유화제로서의 작용을 갖는다. 중합성 계면활성제를 이용하여 유화 중합한 폴리머를 이용한 경우에는, 통상, 계면활성제에 의한 반도체 웨이퍼 표면에 대한 오염이 생기지 않는다. 또한, 점착층(3)에 기인하는 약간의 오염이 생긴 경우에 있어서도, 반도체 웨이퍼 표면을 수세하는 것에 의해 용이하게 제거하는 것이 가능해진다.
이와 같은 중합성 계면활성제로서는, 예컨대, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에터의 벤젠환에 중합성의 1-프로펜일기를 도입한 것〔다이이치공업제약주식회사제; 상품명: 아쿠알론 RN-10, 동 RN-20, 동 RN-30, 동 RN-50 등〕, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에터의 황산 에스터의 암모늄염의 벤젠환에 중합성의 1-프로펜일기를 도입한 것〔다이이치공업제약주식회사제; 상품명: 아쿠알론 HS-10, 동 HS-20 등〕, 및 분자 내에 중합성 이중 결합을 갖는, 설포석신산 다이에스터계의 것〔카오주식회사제; 상품명: 라테물 S-120 A, 동 S-180A 등〕 등을 들 수 있다.
추가로 필요에 따라, 아크릴산 글리시딜, 메타크릴산 글리시딜, 아이소사이아네이트 에틸 아크릴레이트, 아이소사이아네이트 에틸 메타크릴레이트, 2-(1-아지리딘일)에틸아크릴레이트, 2-(1-아지리딘일)에틸메타크릴레이트 등의 자기 가교성의 작용기를 가진 모노머, 아세트산 바이닐, 아크릴로나이트릴, 스타이렌 등의 중합성 이중 결합을 가진 모노머, 다이바이닐 벤젠, 아크릴산 바이닐, 메타크릴산 바이닐, 아크릴산 알릴, 메타크릴산 알릴 등의 다작용성의 모노머 등을 공중합해도 된다.
점착층(3)의 주성분인 폴리머의 중합 반응 기구로서는, 라디칼 중합, 음이온 중합, 양이온 중합 등을 들 수 있다. 폴리머의 제조 비용, 모노머의 작용기의 영향 및 반도체 웨이퍼 표면에 대한 이온의 영향 등을 고려하면, 라디칼 중합에 의해서 중합하는 것이 바람직하다. 라디칼 중합 반응에 의해서 중합할 때, 라디칼 중합 개시제로서, 벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 아이소뷰티릴 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 다이-터셔리-뷰틸 퍼옥사이드, 다이-터셔리-아밀 퍼옥사이드　등의 유기 과산화물, 과황산암모늄, 과황산칼륨, 과황산나트륨 등의 무기 과산화물, 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴, 2,2'-아조비스-2-메틸뷰티로나이트릴, 4,4'-아조비스-4-사이아노발레릭 애시드 등의 아조 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 점착층(3)의 주성분인 폴리머를 라디칼 중합 반응에 의해서 중합하는 경우, 폴리머의 분자량을 조정하는 등의 목적으로, 필요에 따라 연쇄 이동제를 첨가해도 된다. 연쇄 이동제로서는, 관용의 연쇄 이동제, 예컨대, 터셔리-도데실머캅탄, 노멀-도데실머캅탄 등의 머캅탄류 등을 예시할 수 있다. 연쇄 이동제의 사용량은, 모노머의 총량 100중량부에 대하여, 0.001∼0.5중량부 정도이다.
점착층(3)의 주성분인 폴리머의 중합법으로서는, 유화 중합법, 현탁 중합법, 용액 중합법 등의 공지된 중합법 중에서 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 특히, 점착층(3)을 구성하는 폴리머에 대해서는, 점착층(3)이 반도체 웨이퍼 표면에 직접접촉하는 것을 고려하면, 웨이퍼에 대한 오염 방지의 관점에서, 고분자량의 폴리머가 얻어지는 유화 중합법을 채용하는 것이 바람직하다.
점착층(3)의 주성분인 폴리머를 유화 중합법에 의해 중합하는 경우에는, 이들 라디칼 중합 개시제 중에서, 과황산암모늄, 과황산칼륨, 과황산나트륨 등의 수용성의 무기 과산화물, 동일하게 4,4'-아조비스-4-사이아노발레릭 애시드 등의 분자 내에 카복실기를 가진 수용성의 아조 화합물이 바람직하다. 반도체 웨이퍼 표면에 대한 이온의 영향을 고려하면, 과황산암모늄이나, 4,4'-아조비스-4-사이아노발레릭 애시드 등의 분자 내에 카복실기를 가진 아조 화합물이 더 바람직하다. 4,4'-아조비스-4-사이아노발레릭 애시드 등의 분자 내에 카복실기를 가진 아조 화합물이 특히 바람직하다.
또한, 점착층(3)을 형성하는 폴리머에는, 1분자 중에 2개 이상의 가교 반응성 작용기를 갖는 가교제를 첨가해도 된다. 1분자 중에 2개 이상의 가교 반응성 작용기를 갖는 가교제를 첨가하는 것에 의해, 가교제가 갖는 가교 반응성 작용기와, 폴리머가 갖는 작용기를 반응시켜, 가교 밀도, 점착력 및 응집력을 조정할 수 있다.
가교제로서는, 소르비톨 폴리글리시딜 에터, 폴리글리세롤 폴리글리시딜 에터, 펜타에리트리톨 폴리글리시딜 에터, 다이글리세롤 폴리글리시딜 에터, 글리세롤 폴리글리시딜 에터, 네오펜틸글리콜 다이글리시딜 에터, 레소르신 다이글리시딜 에터 등의 에폭시계 가교제, 트라이메틸올프로페인-트라이-β-아지리딘일 프로피오네이트, 테트라메틸올메테인-트라이-β-아지리딘일 프로피오네이트, N,N'-다이페닐메테인-4,4'-비스(1-아지리딘카복시아마이드), N,N'-헥사메틸렌-1,6-비스(1-아지리딘카복시아마이드), N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카복시아마이드), 트라이메틸올프로페인-트라이-β-(2-메틸아지리딘)프로피오네이트 등의 아지리딘계 가교제, 테트라메틸렌 다이아이소사이아네이트, 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트, 트라이메틸올프로페인의 톨루엔 다이아이소사이아네이트 3부가물, 폴리아이소사이아네이트 등의 아이소사이아네이트계 가교제 등을 들 수 있다. 이들 가교제는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
또한, 점착층(3)의 주성분인 폴리머가, 수용액, 물을 매체로 하는 에멀션 등의 수계인 경우에는, 아이소사이아네이트계 가교제는 물과의 부반응에 의한 실활 속도가 빠르기 때문에, 폴리머와의 가교 반응이 충분히 진행되지 않는 경우가 있다. 따라서, 이 경우에는 상기 가교제 중에서 아지리딘계 또는 에폭시계의 가교제를 이용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 1분자 중에 2개 이상의 가교 반응성 작용기를 갖는 가교제의 함유량은, 점착층(3)의 주성분인 폴리머 100중량부에 대하여 가교제 0.01∼30중량부, 더 바람직하게는 0.1∼25중량부이다. 가교제가 하한치 이상인 것에 의해, 점착층(3)의 응집력이 충분해져, 반도체 웨이퍼 표면의 오염의 발생을 억제할 수 있다. 한편, 상한치 이하로 하는 것에 의해, 점착층(3)과 반도체 웨이퍼 표면의 높은 밀착력을 유지하여, 연삭 가공 중에 물이나 연삭 부스러기가 침입하는 것에 의한 반도체 웨이퍼의 파손이나, 연삭 부스러기에 의한 반도체 웨이퍼 표면의 오염의 발생을 억제할 수 있다.
점착층(3)을 구성하는 폴리머에는, 상기의 1분자 중에 2개 이상의 가교 반응성 작용기를 갖는 가교제 외에, 점착 특성을 조정하기 위해서, 로진계, 터펜 수지계 등의 태키파이어, 각종 계면활성제 등을 적절히 함유해도 된다. 또, 폴리머가 에멀션액인 경우는, 다이에틸렌글리콜 모노뷰틸 에터 등의 조막조제를 본 발명의 목적에 영향 주지 않을 정도로 적절히 함유해도 된다.
점착층(3)은, 점착제 폴리머와 에너지선에 의해 반응하는 가교제를 이용하여, 에너지선 조사에 의해 가교시켜 이루어지는 가교 폴리머를 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 점착제 폴리머는, 에너지선 조사에 의해 라디칼 중합에 의해서 가교제와 반응할 수 있는 작용기를 갖고 있다. 당해 작용기로서는, 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 스타이릴기 등의 탄소-탄소 이중 결합(라디칼 중합성 이중 결합)을 들 수 있다. 가교제와 가교했을 때의 결합 강도가 높고, 분해 반응이 일어나기 어렵고, 효과적으로 특성의 경시 열화를 억제할 수 있는 점에서, 탄소-탄소 이중 결합(라디칼 중합성 이중 결합)인 것이 바람직하다.
상기 작용기를 점착제 폴리머(아크릴계 수지)에 도입하는 방법으로서는, 중합할 때에 작용기를 갖는 코모노머를 공중합시키는 방법, 또는 하이드록실기, 글리시딜기와 같은 작용기를 갖는 점착력 폴리머를 중합 후, 해당 작용기에 메타크릴산, 아크릴산과 같은 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 모노머를 반응시켜 도입하는 방법이 일반적으로 이용된다. 가교제와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 코모노머의 사용량(공중합량)은, 점착제 폴리머의 원료가 되는 전체 모노머의 총량 중에, 1∼40중량%의 범위 내에서 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 조성의 모노머 혼합물을 이용하는 것에 의해, 거의 동일한 조성의 코모노머 단위를 포함하는 폴리머가 얻어진다.
또한, 점착층(3)의 겔분율은, 내용제성과 형상 추종성을 양립시키는 관점에서, 30중량% 이상이 바람직하고, 40중량% 이상이 보다 바람직하다. 한편, 취급성의 관점에서, 겔분율은, 90중량% 이하가 바람직하고, 80중량% 이하가 보다 바람직하다.
또한, 점착층(3)은, 겔분율 30중량% 이상 90중량% 이하의 아크릴계 폴리머를 이용하는 것이 더 바람직하다.
겔분율은, 중량이 약 1g(W1)인 점착층을 톨루엔과 아세트산 에틸의 혼합 용제(1:1) 100g 중에 온도 25℃에서 168시간 침지시킨 후, 여과를 행하고, 여과물을 건조한 후의 중량(W2)을 구하여, 하기 수식(1)에 의해 구할 수 있다.
{(W1/W2)/W1}×100% (1)
점착층(3)은, 25℃, 주파수 1Hz에서의 저장 탄성률 Gc가 0.01MPa 이상이 바람직하고, 0.1MPa 이상이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 내용제성을 유지하면서, 필름의 양호한 강도가 얻어진다. 한편, 25℃, 주파수 1Hz에서의 저장 탄성률 Gc가 10MPa 이하인 것이 바람직하고, 1MPa 이하가 보다 바람직하다. 이것에 의해, 내용제성을 유지하면서, 필름의 형상 추종성을 양호하게 할 수 있다.
(흡수층(2))
흡수층(2)은, 반도체 웨이퍼 표면의 요철 흡수성을 갖는 층이다. 후술하는 바와 같이, 흡수층(2)은, 예컨대, 기재층(1)과 점착층(3) 사이에 설치되어도 되고, 또 점착층(3)의 기능을 겸비하는 층으로 해도 된다. 흡수층(2)은, 1층이어도 되고, 2층 이상이 적층된 것이어도 된다. 또한 기재층(1)과 흡수층(2) 사이나 흡수층(2)과 점착층(3) 사이에, 다른 층을 설치해도 된다. 요철 흡수성의 관점에서 흡수층(2)과 점착층(3) 사이에 설치될 수 있는 층은, 유연성이 높은 재료로 이루어지는 층이나 두께가 얇은 층인 것이 바람직하고, 흡수층(2)과 점착층(3)은 적어도 일부가 접하고 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 기재층(1)과 흡수층(2) 사이나 흡수층(2)과 점착층(3) 사이에 설치될 수 있는 다른 층에 대해서도, 내용제성이라는 관점에서, 기재층(1)과 마찬가지로 SP값이 9 이상인 것이 바람직하다.
기재층(1)과 흡수층(2)은, 적어도 일부가 접하고 있어도 된다. 이것에 의해, 형상 추종성을 더욱 양호하게 할 수 있다. 보다 상세하게는, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)으로 보호하는 반도체 웨이퍼 표면에 요철이 있는 경우, 요철이 없는 또는 작은 경우에 비하여, 상기 요철과 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10) 사이에 용제가 들어가기 쉽기 때문에, 반도체 웨이퍼와 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)이 벗겨지기 쉬워진다. 이 때문에, 종래, 반도체 웨이퍼 표면에 요철이 있는 경우의 반도체 표면 보호 필름을, 용제를 이용하는 공정에도 이용한다고 하는 사상은 없고, 반도체 표면 보호 필름의 기재층의 내용제성을 향상시킨다고 하는 사상이 없었다. 이에 반하여, 본 발명의 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)은, 반도체 웨이퍼 표면의 요철을 흡수하는 흡수층(2)을 점착층(3)과 기재층(1) 사이에 배치하는 것이다. 이것에 의해, 표면에 요철이 있는 반도체 웨이퍼를 이용한 경우이더라도, 양호한 내용제성이 얻어진다.
한편, 반도체 웨이퍼 표면의 요철이란, 반도체 웨이퍼의 표면에, 높이가 10∼200μm인 범프 전극, 불량 회로 식별 마크 등의 돌기상물이 피치 50∼1000μm로 형성된 것을 말한다. 바꿔 말하면, 표면이 평활한 반도체 웨이퍼란, 이들 범프 전극, 돌기상물이 형성되어 있지 않은 것을 말한다. 또한, 반도체 웨이퍼 표면의 단차란, 반도체 웨이퍼의 이들 범프 전극, 돌기상물이 형성되어 있지 않은 영역의 표면에서, 이들 범프 전극, 돌기상물이 형성되어 있는 영역의 높이의 최대치를 말한다.
흡수층(2)을 구성하는 폴리머는, 상기와 같이 점착층(3)과 동일한 것을 이용할 수 있고, 점착층(3)과 동일해도 되고, 또 상이해도 된다. 흡수층(2)을 구성하는 폴리머로서는, 내용제성을 유지하면서, 필름의 형상 추종성을 양호하게 할 수 있는 관점에서, 아크릴계 폴리머가 보다 바람직하다.
또한, 흡수층(2)의 겔분율은, 내용제성과 형상 추종성을 양립시키는 관점에서, 30중량% 이상이 바람직하고, 40중량% 이상이 보다 바람직하다. 한편, 취급성의 관점에서, 겔분율은, 90중량% 이하가 바람직하고, 80중량% 이하가 보다 바람직하다.
또한, 흡수층(2)은, 겔분율 30중량% 이상 90중량% 이하의 아크릴계 폴리머를 이용하는 것이 더 바람직하다.
한편, 흡수층(2)의 겔분율은, 점착층(3)과 마찬가지로 하여 조정할 수 있다.
흡수층(2)은, 25℃, 주파수 1Hz에서의 저장 탄성률 Gb가 0.01MPa 이상이 바람직하고, 0.05MPa 이상이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 내용제성을 유지하면서, 필름의 양호한 강도가 얻어진다. 한편, 25℃, 주파수 1Hz에서의 저장 탄성률 Gb는 1MPa 이하가 바람직하고, 0.5MPa 이하가 보다 바람직하다. 이것에 의해, 내용제성을 유지하면서, 필름의 형상 추종성을 양호하게 할 수 있다.
흡수층(2)의 25℃에서의 저장 탄성률 Gb는, 반도체 웨이퍼의 표면에 대한 밀착성에 영향을 미친다. 해당 저장 탄성률이 높으면, 흡수층(2)이 딱딱해져 밀착성이 저하된다. 예컨대, 반도체 웨이퍼의 회로 형성면에, 높이가 10∼200μm인 범프 전극, 불량 회로 식별 마크 등의 돌기상물이 피치 50∼1000μm로 형성된 반도체 웨이퍼에 이용하는 경우는, 그 경향이 특히 현저하다. 반대로 지나치게 낮으면, 밀착성은 향상되지만, 유동성이 증가하여 흡수층(2)으로서의 형상을 유지하는 것이 곤란해지고, 첩부나 박리 시의 취급성이 악화된다. 이러한 관점에서, 흡수층(2) 중의 적어도 1층(흡수층(X))에 대해서는, 25℃에서의 저장 탄성률이 0.001MPa 이상 0.07MPa 미만인 것이 바람직하다. 이 특성을 갖는 흡수층(X)은, 1층이어도 되고, 2층 이상 형성하여도 지장 없다.
취급성, 흡수층(2)의 각 층 사이의 접착력이나, 흡수층(2)과 기재층(1) 사이의 접착력 등을 향상시키고 싶은 경우, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위이면, 25℃에서의 저장 탄성률이 상기 범위 밖인 흡수층(2)을 형성해도 된다. 그 경우, 웨이퍼 표면에 대한 밀착성을 고려하여, 해당 저장 탄성률이 상기 범위 밖인 흡수층(2)의 합계 두께는, 상기 저장 탄성률을 갖는 흡수층(X)의 합계 두께(tx)의 25% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)은, 회로 형성면에 높이가 10∼200μm인 범프 전극, 불량 회로 식별 마크, 또는 이들의 혼재물 등의 돌기상물을 갖는 반도체 웨이퍼의 표면 보호용으로서 적합하게 사용할 수 있다. 그 경우, 상기 저장 탄성률을 갖는 흡수층(X)의 합계 두께(tx, 단위: μm)와 돌기상물(A)의 높이(ha, 단위: μm)가 하기 수식(2)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.
tx≥ha (2)
흡수층(2)의 두께는, 통상 3∼300μm, 보다 바람직하게는 5∼250μm의 범위 내에서 적절히 선택된다. 상한치 이하로 하는 것에 의해, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 제조가 곤란해지는 것을 억제할 수 있고, 또한 생산성이 양호해진다. 한편, 하한치 이상으로 하는 것에 의해, 웨이퍼 표면에 대한 밀착성이 양호해진다. 이러한 점을 고려하면, 흡수층(2)의 두께는 10∼400μm가 바람직하고, 10∼300μm가 보다 바람직하다. 또한, 점착층(3)과 흡수층(2)의 총 두께는, 11∼550μm인 것이 바람직하다.
(저장 탄성률)
다음으로, 점착층(3)의 저장 탄성률 Gc, 및 흡수층(2)의 저장 탄성률 Gb의 제어 방법에 대하여 설명한다. 저장 탄성률은, (가) 폴리머를 구성하는 주모노머의 종류 및 사용량, (나) 가교제와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 코모노머의 종류 및 사용량(공중합량), (다) 폴리머의 중합 방법, (라) 가교제의 첨가량 등의 인자에 의해서 좌우된다. 이들 인자가 저장 탄성률에 미치는 영향에 대하여 설명한다.
우선, (가) 폴리머를 구성하는 주모노머의 종류 및 사용량에 대해서는, 아크릴산 알킬 에스터 및 메타크릴산 알킬 에스터를 주모노머로서 이용하는 경우, 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 n-뷰틸과 같은 알킬기의 탄소수가 4 이하인 아크릴산 알킬 에스터류, 및 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산-n-뷰틸, 메타크릴산-2-에틸헥실 등의 메타크릴산 알킬 에스터류를 선택한 경우에는, 저장 탄성률이 높아지는 경향이 있다. 한편, 아크릴산-2-에틸헥실, 아크릴산 옥틸 등의 알킬기의 탄소수가 5∼8인 아크릴산 알킬 에스터류를 선택하면, 저장 탄성률이 낮아지는 경향이 있다. 어느 경우에도, 이들 주모노머의 사용량이 많아지면 많아질수록, 저장 탄성률의 값에 보다 큰 영향을 미친다. 따라서, 통상, 점착층(3)을 형성하는 경우는, 주로 알킬기의 탄소수가 4 이하인 아크릴산 알킬 에스터류, 및 메타크릴산 알킬 에스터류를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 흡수층(2)을 형성하는 경우는, 주로 알킬기의 탄소수가 5∼8인 아크릴산 알킬 에스터류를 이용하는 것이 바람직하다.
(나) 가교제와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 코모노머의 종류 및 사용량(공중합량)에 대해서는, 코모노머로서 통상 이용되는 것 중에서는, 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산과 같은 카복실기를 갖는 것, 및 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, N-메틸올아크릴아마이드와 같은 아마이드기를 갖는 것, 메타크릴산 글리시딜, 메타크릴산-2-하이드록시에틸과 같은 메타크릴산 에스터류를 이용한 경우에는, 일반적으로 저장 탄성률이 높아지는 경향이 있고, 사용량(공중합량)이 많을수록 그 경향이 커진다. 따라서, 통상, 점착층(3)을 형성하는 경우는, 상기한 저장 탄성률이 높아지는 경향이 있는 코모노머의 첨가량을 상기 범위 내에서 비교적 많게 하고, 흡수층(2)을 형성하는 경우는, 코모노머의 첨가량을 상기 범위 내에서 비교적 적게 하는 것이 바람직하다.
(다) 폴리머의 중합 방법에 대해서는, 특히 유화 중합법이나, 중합을 고 모노머 농도로 행하는 등, 고분자량의 폴리머가 얻어지는 중합법을 이용한 경우에, 다른 중합법을 채용한 경우와 비교하여, 저장 탄성률이 높아짐과 함께, 저장 탄성률의 온도에 의한 저하의 경향이 작아져, 저장 탄성률비가 작아지는 경향이 있다. 한편, 연쇄 이동제를 첨가하여 중합을 행하거나, 연쇄 이동 효과를 갖는 톨루엔 등의 용제가 비교적 많이 존재하는 계에서 용액 중합을 행하는 등, 분자량이 높아지기 어려운 중합법을 이용한 경우에는, 다른 중합법을 채용한 경우와 비교하여, 저장 탄성률이 낮아지는 경향이 있음과 함께, 저장 탄성률비가 커지는 경향이 있다. 따라서, 통상, 점착층(3)을 형성하는 경우는, 상기한 고분자량의 폴리머가 얻어지는 중합법을 채용하는 것이 바람직하다. 흡수층(2)을 형성하는 경우는, 상기한 폴리머의 분자량이 높아지기 어려운 중합법을 채용하는 것이 바람직하다.
(라) 가교제의 첨가량에 대해서는, 가교제의 첨가량이 많으면, 저장 탄성률이 높아, 저장 탄성률비가 작아지며, 반대로, 가교제의 첨가량이 적으면 저장 탄성률이 낮아, 저장 탄성률비가 커지는 경향이 있다. 단, 가교제의 첨가량이, 전술한 가교제와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 코모노머의 종류 및 사용량(공중합량)과 대응하는 어느 일정한 양을 초과하여 필요 이상으로 많이 첨가되면, 미반응인 채로 잔존한 가교제의 영향에 의해, 반대로 저장 탄성률이 저하되어, 저장 탄성률비가 커지는 경우도 있다. 따라서, 통상, 점착층(3)을 형성하는 경우는, 가교제의 사용량을 상기 범위 내에서 비교적 많게 하고, 흡수층(2)을 형성하는 경우는, 가교제의 사용량을 상기 범위 내에서 비교적 적게 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 실시형태에서는, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)은, 흡수층(2)을 갖고 있는 예에 대하여 설명했지만, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)은, 적어도 기재층(1) 및 점착층(3)을 갖고 있으면 되고, 흡수층(2)을 갖고 있는 예에 한정되지 않는다.
(반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 제조 방법)
반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 기재층(1)의 편표면에 흡수층(2), 및 점착층(3)을 순서대로 형성하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 흡수층(2) 또는 점착층(3)의 원료가 되는 상기 폴리머를 용액 또는 에멀션액(이하, 이들을 총칭하여 도포액이라 칭한다)으로 하고, 롤 코터, 콤마 코터, 다이 코터, 메이어 바 코터, 리버스 롤 코터, 그라비어 코터 등의 공지된 방법에 따라서, 기재층(1) 상에 순차적으로 도포, 건조하여 형성하는 방법을 이용할 수 있다. 이 때, 도포한 흡수층(2) 또는 점착층(3)을 환경에 기인하는 오염 등으로부터 보호하기 위해서, 도포한 층의 표면에 박리 필름을 접착하는 것이 바람직하다.
또한 다른 방법으로서, 박리 필름의 편표면에, 공지된 방법에 따라서 도포액을 도포, 건조하여 점착층(3) 및 흡수층(2)을 형성한 후, 드라이 라미네이트법 등의 관용의 방법을 이용하여 해당 층을 기재층(1)에 전사시키는 방법(이하, 전사법이라 한다)을 들 수 있다. 전사법에 의해 복수의 층을 적층할 때에는, 1층씩 박리 필름의 편표면에 도포, 건조하여 층을 형성한 후, 기재층(1)의 편표면으로 축차 전사하는 공정을 복수회 반복해도 되고, 미리 점착층(3) 및 흡수층(2)을 박리 필름의 편표면에, 순차적으로 형성한 후에, 이들 층을 한번에 기재층(1)의 편표면에 전사시켜도 된다.
도포액을 건조할 때의 건조 조건에는 특별히 제한은 없지만, 일반적으로는, 80∼300℃의 온도 범위에 있어서, 10초∼10분간 건조하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 80∼200℃의 온도 범위에 있어서 15초∼8분간 건조한다. 본 발명에 있어서는, 가교제와 폴리머의 가교 반응을 충분히 촉진시키기 위해서, 또한, 적층된 점착층(3) 및 흡수층(2)의 각 층 사이의 충분한 밀착성을 달성하기 위해서, 도포액의 건조가 종료된 후에, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)을 40∼80℃에서 5∼300시간 정도 가열해도 된다.
(반도체 장치의 제조 방법)
본 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법은, 이하의 공정을 포함한다.
도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(101)를 준비하고, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(101)의 이면과는 반대측에, 접착층(103) 부착 지지 기판(102)을 첩부한다.
다음으로, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(101)의 이면을 연삭하여, 반도체 웨이퍼(101)를 얇게 한다.
반도체 웨이퍼의 주면에는, 5μm∼200μm의 단차가 마련되어 있어도 된다.
반도체 웨이퍼는, 연삭 전의 두께가, 통상 500∼1000μm인데 대하여, 반도체 칩의 종류 등에 따라, 통상 100∼600μm 정도까지, 때로는 50μm 정도까지 연삭된다. 연삭하기 전의 반도체 웨이퍼의 두께는, 반도체 웨이퍼의 구경, 종류 등에 따라 적절히 결정할 수 있고, 연삭 후의 두께는, 얻어지는 칩의 크기, 회로의 종류 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.
반도체 웨이퍼 이면의 연삭 가공 방식에는 특별히 제한은 없고, 스루 피드 방식, 인 피드 방식 등의 공지된 연삭 방식이 채용된다. 연삭 시에는, 반도체 웨이퍼와 지석(砥石)에 물을 뿌려 냉각하면서 행하는 것이 바람직하다. 웨이퍼 이면을 연삭 가공하는 연삭기로서는, 예컨대, 주식회사디스코제, 형식: DFG-860, 주식회사오카모토공작기계제작소제, 형식: SVG-502 MKII8, 주식회사도쿄정밀제, 형식: 폴리쉬 그라인더 PG200 등을 들 수 있다.
계속해서, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 얇아진 반도체 웨이퍼(101)의 주면에 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 점착층(3)을 통해서 첩부한다. 첩부 조건은, 온도 20∼80℃가 바람직하고, 20∼60℃가 보다 바람직하고, 압력 0.3∼0.5MPa이 바람직하고, 0.35∼0.45MPa이 보다 바람직하다.
반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 첩부 조작은, 사람손에 의해 행해지는 경우도 있지만, 일반적으로, 롤 형상의 점착 필름을 부착한 자동 첩부기라 칭해지는 장치에 의해서 행해진다. 이러한 자동 첩부기로서, 예컨대, 타카토리주식회사제, 형식: DTM-812W, 동 ATM-12000DR, 주식회사디스코제, 형식: DFM2700, 동 DFM2800, 닛토세이키주식회사제, 형식: MA-3000, 린테크주식회사, 형식: RAD-2500 등을 들 수 있다.
지지 기판 제거 후의 웨이퍼 지지를 위해, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)을 웨이퍼와, 그 주변에 배치되는 링 프레임이라고 불리는 프레임 형상의 지그와 함께 첩부하는 형태가 취해져도 된다. 한편, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)은 통상 롤의 형태를 갖고 있지만, 링 프레임과 동등한 모양으로 형발(型拔)된 시트가 권취된 형태를 취해도 된다. 이것은 통상 프리컷 롤이라고 불린다.
반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)을 첩부할 때의 온도로서는, 온도 20∼80℃가 바람직하고, 20∼60℃가 보다 바람직하다. 상기한 자동 첩부기로, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10) 첩부 공정에 앞서 반도체 웨이퍼(101)를 승온시키는 수단이 구비되어 있는 경우에는, 해당 가열 수단에 의해 반도체 웨이퍼(101)를 적당한 온도까지 승온시킨 상태로 점착 필름을 첩부해도 된다.
계속해서, 용제를 사용하여 접착층(103)을 용해시킨 후, 도 2(e)에 나타내는 바와 같이 하여, 지지 기판(102)을 반도체 웨이퍼(101)로부터 박리한다. 이 때, 반도체 웨이퍼(101) 상의 접착층(103)은 용제에 의해 세정 제거된다.
용제로서는, 공지된 것이 이용되고, 예컨대, 터펜, 리모넨, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 메시틸렌, 톨루엔, 자일렌, 사이클로헥세인, 헥세인, 메틸 에틸 케톤 등의 유기 용제를 들 수 있다. 상기 용제 외에, 반도체 웨이퍼(101) 상의 최종 세정을 위해 아세톤, 메틸 에틸 케톤, IPA, 에탄올, 메탄올 등 별도의 용제, 및 물을 사용해도 된다.
그 후, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 다이싱 블레이드(201)를 이용하여, 반도체 웨이퍼(101)를 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)과 함께 다이싱하여, 반도체 칩(111)을 얻는다.
반도체 웨이퍼(101)를 다이싱하는 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 블레이드 방식, 레이저 어브레이션 방식, 스텔스 레이저 방식 등, 공지된 다이싱 방식을 이용할 수 있다. 다이싱 장치로서는, 예컨대, 주식회사디스코제, 형식: DFD6362, 동 DFL7160, 동 DFL7360, 주식회사도쿄정밀제, 형식: AD3000T/S, 동 ML300 등을 들 수 있다. 또한, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 첩부 전에 다이싱을 행하고, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)의 첩부 후에 지지 기판(102), 접착층(103)을 제거하는 형태를 취해도 된다.
계속해서, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)을 수평 방향으로 확장하고, 픽업 기구(202)를 이용하여, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)으로부터 반도체 칩(111)을 픽업한다. 반도체 칩(111)을 픽업하는 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 픽업 방식을 이용할 수 있다. 픽업 장치로서는 예컨대, 파나소닉팩토리솔루션즈주식회사제, 형식: FCB3, 시바우라메카트로닉스주식회사제, 형식: TFC-6000, 도레이엔지니어링주식회사제, 형식: FC3000 등을 들 수 있다. 한편, 반도체 웨이퍼 보호용 필름(10)에 에너지선에 의해 가교되는 폴리머를 사용하고 있는 경우, 픽업 전에 에너지선을 조사하여, 점착제 중의 가교 반응을 진행시켜, 픽업을 용이하게 할 수 있다.
얻어진 반도체 칩(111)을 이용하여, 반도체 장치를 제조한다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 기술했지만, 이들은 본 발명의 예시이며, 상기 이외의 다양한 구성을 채용할 수도 있다.
실시예
실시예 및 비교예의 각 항목에 대해서는, 이하의 측정 방법 및 평가 방법에 따라서 측정 및 평가를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타냈다.
(측정 방법)
· 탄성률
(1) 인장 탄성률 Ea(GPa)
기재 필름을 25mm×150mm로 잘라내어, TA-인스트루먼츠제 RSA3을 이용하여, 주파수 1Hz에서, 25∼100℃의 온도 범위에서 인장 탄성률을 측정했다.
(2) 저장 탄성률 Gb, Gc(MPa)
실시예, 비교예의 각 점착층 또는 흡수층을 제작할 때와 동등한 도공 조건(두께, 건조 온도, 건조 시간 등)에서 편표면에 실리콘 처리가 실시된 PET 필름(박리 필름)의 이형 처리면측에, 도포액을 도포, 건조하여, PET 필름의 이형 처리면 상에 점착층 또는 흡수층을 형성한다. 점착층 또는 흡수층을 형성한 후, 실시예, 비교예에 기재된 각 점착층, 흡수층과 동등한 열이력을 주기 위해, 점착층 또는 흡수층을 단층인 채로, 60℃에서 48시간 가열한다. 얻어진 층을 순차적으로 중첩시켜, 두께 약 1mm의 점착층 또는 흡수층의 필름 형상 시트를 작성한다. 이 필름 형상 시트로부터, 직경 약 8mm, 두께 약 1mm 정도의 원반형 형상의 시료를 채취한다. 이 시료를, 동적 점탄성 측정 장치[레오메트릭스사제, 형식; RMS-800, 직경 8mm의 패럴렐 플레이트(평행 원반)형 어태치먼트를 사용]를 이용하여, 주파수 1Hz에서, 25∼100℃의 온도 범위에서 저장 탄성률을 측정한다. 구체적으로는, 샘플을 25℃에서 상기 패럴렐 플레이트형 어태치먼트를 통해서 동적 점탄성 측정 장치에 세팅하고, 25℃로부터 100℃까지, 3℃/분의 승온 속도로 승온하면서 저장 탄성률을 측정한다. 측정 종료 후, 얻어진 25℃∼100℃에서의 저장 탄성률-온도 곡선 중에서, 필요에 따라, 50∼100℃에서의 저장 탄성률(G', MPa)의 최소치(G'min, MPa), 또는 60℃에서의 저장 탄성률(G', MPa), 25℃에서의 저장 탄성률(G'25℃, MPa)을 채용한다.
· 겔분율
겔분율은, 중량이 약 1g(W1)인 점착층 또는 흡수층을 톨루엔과 아세트산 에틸의 혼합 용제(1:1) 100g 중에 온도 25℃에서 168시간 침지시킨 후, 여과를 행하고, 여과물을 건조한 후의 중량(W2)을 구하여, 하기 수식(1)에 의해 구했다.
{(W1/W2)/W1}×100(%) (1)
(평가 방법)
· 내용제성 1(웨이퍼 첩부면에 요철 없음)
우선, 표면이 경면상인 8인치 웨이퍼와 링 프레임을 준비했다. 다음으로, 웨이퍼와 링 프레임의 이면에, 작성한 필름을 첩부하고, 웨이퍼와 링 프레임의 표면으로부터, 용제를 필름 전체에 넓게 퍼지도록 적하했다. 적하 후, 30분 후에 용제를 제거하여, 용제 적하 전후의 필름의 외관상의 변화, 및 웨이퍼 및 필름 사이로의 용제의 스며들기를 확인했다.
○: 필름의 외관이 변화되지 않고, 용제의 스며들기가 없었다
×: 필름의 외관이 크게 변화되고, 용제의 스며들기가 있었다
· 내용제성 2(웨이퍼 첩부면에 요철 있음)
우선, 80μm의 높이, 200μm 피치의 땜납 범프가 표면에 배치된 8인치 웨이퍼와 링 프레임을 준비했다. 다음으로, 웨이퍼와 링 프레임의 이면에, 작성한 필름을 첩부하고, 웨이퍼와 링 프레임의 표면으로부터, 용제를 필름 전체에 넓게 퍼지도록 적하했다. 적하 후, 30분 후에 용제를 제거하여, 용제 적하 전후의 필름의 외관상의 변화, 및 웨이퍼 및 필름 사이로의 용제의 스며들기를 확인했다.
○: 필름의 외관이 변화되지 않고, 용제의 스며들기가 없었다
×: 필름의 외관이 크게 변화되고, 용제의 스며들기가 있었다
· 확장성
도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 6인치용 SUS 링 프레임(44)에, 작성한 필름(40)의 점착층측을 고무 롤로 밀착시켰다.
필름(40)의 표면에, 도 4(a)에 나타내는 것과 같은 마크 a, b, A, B, a', b', A', B'를 기입했다. 확장 전의 길이는, 각각, a-a' 60mm, b-b' 60mm, A-A' 120mm, B-B' 120mm이다.
이어서, 도 4(b)에 나타나는 바와 같이, 필름(40)의 기재층 표면이 확장기의 스테이지(43)에 접촉하도록, 링 프레임(44)을 확장기에 고정했다. 그리고, 도 5에 나타나는 바와 같이, 인상 속도 5mm/min, 인상량을 10mm로 하여, 확장기의 스테이지(43)를 상승시켜, 필름(40)을 확장하여, a-a', b-b', A-A', B-B'의 길이를 각각 측정했다.
확장기는, 휴글엘렉트로닉스사제 HS-1800을 이용했다.
a-a', b-b', A-A', B-B'의 확장 전의 길이에 대한 확장 후의 길이의 비율을 확장률(%)로 했다.
○: 1% 이상
×: 1% 미만 또는 링 프레임으로부터의 테이프 벗겨짐이 발생
<실시예 1>
(흡수층·점착제 주제의 작성)
아크릴산 에틸 30중량부, 아크릴산 2-에틸헥실 40중량부, 아크릴산 메틸 10중량부, 메타크릴산 글리시딜 20중량부의 모노머 혼합물을, 벤조일 퍼옥사이드계 중합 개시제〔니혼유지주식회사제, 나이퍼 BMT-K40〕 0.8중량부(개시제로서 0.32중량부)를 이용하여, 톨루엔 65중량부, 아세트산 에틸 50중량부 중에서 80℃, 10시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 냉각하고, 이것에 자일렌 100중량부, 아크릴산 10중량부와 테트라데실 다이메틸 벤질 암모늄 클로라이드〔니혼유지주식회사제, 양이온 M2-100〕 0.3중량부를 가하고, 공기를 불어넣으면서 85℃에서 50시간 반응시켜, 아크릴계 점착제 폴리머의 용액(흡수층·점착제 주제)을 얻었다.
(흡수층용의 도포액의 조제)
얻어진 흡수층·점착제 주제에 열가교제로서 아이소사이아네이트계 가교제〔미쓰이도아쓰화학주식회사제, 올레스터 P49-75-S〕를 0.02중량부 첨가하여, 흡수층용의 도포액을 얻었다.
(점착제용의 도포액의 조제)
얻어진 점착제 주제에 아크릴계 점착제 폴리머 고형분 100중량부에 대하여, 분자내 결합 개열형 광중합 개시제로서 벤질 다이메틸 케탈〔니혼치바가이기주식회사, 이르가큐어-651〕을 2중량부, 분자 내에 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 모노머로서 다이펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트와 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트의 혼합물〔도아고세이화학공업주식회사제, 아로닉스 M-400〕을 0.3중량부 첨가하고, 또한, 열가교제로서 아이소사이아네이트계 가교제〔미쓰이도아쓰화학주식회사제, 올레스터 P49-75-S〕를 1.35중량부(열가교제로서 1중량부) 첨가하여, 점착제용의 도포액을 얻었다.
(흡수층 부착 기재 필름의 제작)
상기 흡수층용의 도포액을 립 코터를 이용하여 실리콘 이형 처리를 실시한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(박리 필름, 두께: 40μm)의 이형 처리면에 도포하고, 120℃에서 2분간 건조하여, 두께 100μm의 흡수층을 설치했다. 그 후, 기재 필름으로서 준비한 표 1에 나타내는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 코로나 처리면을 접합하고 압압(押壓)하여, 흡수층을 전사시켜, 흡수층 부착 기재 필름을 제작했다.
(반도체 웨이퍼 보호용 필름의 제작)
상기에서 얻어진 점착층용의 도포액을 마찬가지로 립 코터를 이용하여 실리콘 이형 처리를 실시한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(박리 필름, 두께: 40μm)의 이형 처리면에 도포하고, 120℃에서 2분간 건조하여 두께 10μm의 점착층을 설치했다. 그 후, 점착층과, 상기에서 얻어진 흡수층 부착 기재 필름의 흡수층측을 접합하고, 60℃에서 24시간 가열한 후, 실온까지 냉각하는 것에 의해 반도체 웨이퍼 보호용 점착 필름을 제작했다.
<실시예 2>
기재 필름을 이하와 같이 하여 제작한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 반도체 웨이퍼 보호용 필름을 제작했다.
(기재 필름의 제작)
폴리테트라메틸렌 글리콜을 20% 함유한 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트를 T-다이 압출기를 이용하여, 두께 50μm의 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트 필름을 형성했다. 이 때, 흡수층을 접합하는 측의 면에 코로나 처리를 실시했다. 얻어진 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트 필름의 두께 편차는 ±1.5% 이내였다.
<실시예 3>
실시예 1에서 얻은 점착제용의 도포액을 립 코터를 이용하여 실리콘 이형 처리를 실시한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(박리 필름, 두께: 40μm)의 이형 처리면에 도포하고, 120℃에서 2분간 건조하여, 두께 10μm의 점착층을 설치했다. 그 후, 기재 필름으로서 준비한 표 1에 나타내는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 코로나 처리면을 접합하고 압압하여, 반도체 웨이퍼 보호용 필름을 제작했다.
<실시예 4>
실시예 1에서 얻은 점착제용의 도포액을 립 코터를 이용하여 실리콘 이형 처리를 실시한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(박리 필름, 두께: 40μm)의 이형 처리면에 도포하고, 120℃에서 2분간 건조하여, 두께 10μm의 점착층을 설치했다. 그 후, 실시예 2에서 제작한 기재 필름의 코로나 처리면을 접합하고 압압하여, 반도체 웨이퍼 보호용 필름을 제작했다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서 이용한 기재 필름으로서, 표 1에 기재된 기재 필름을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 반도체 웨이퍼 보호용 필름을 제작했다.
<비교예 2>
상기 실시예 3에서 이용한 기재 필름으로서, 표 1에 기재된 기재 필름을 이용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 반도체 웨이퍼 보호용 필름을 제작했다.
Figure 112015120101498-pct00001
이 출원은, 2013년 5월 29일에 출원된 일본 출원 특원2013-113448을 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 도입한다.

Claims (14)

  1. 기재층(A)과,
    상기 기재층(A) 상에 형성된 점착층(C)을 갖고,
    상기 기재층(A)이 폴리머를 포함하고, 상기 폴리머의 반 크레벨렌(van Krevelen)법에 의해 구한 용해 파라미터가 9 이상이고,
    상기 폴리머가 공중합체 성분으로서 확장성 부여 성분을 포함하고, 상기 확장성 부여 성분 단체(單體)의 융점이 40℃ 이하인, 반도체 웨이퍼 보호용 필름.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확장성 부여 성분이 글리콜을 포함하는, 반도체 웨이퍼 보호용 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 확장성 부여 성분이 폴리테트라메틸렌 글리콜을 포함하는, 반도체 웨이퍼 보호용 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층(A)과 상기 점착층(C) 사이에 추가로 흡수층(B)을 갖고,
    상기 흡수층(B)이 아크릴계 폴리머를 포함하고, 겔분율이 30∼90중량%인, 반도체 웨이퍼 보호용 필름.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 흡수층(B)의 25℃, 주파수 1Hz에서의 저장 탄성률 Gb가 0.01MPa 이상1MPa 이하인, 반도체 웨이퍼 보호용 필름.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 기재층(A)과 상기 흡수층(B)의 적어도 일부가 접하고 있는, 반도체 웨이퍼 보호용 필름.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착층(C)이 아크릴계 폴리머를 포함하고, 겔분율이 30∼90중량%인, 반도체 웨이퍼 보호용 필름.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착층(C)의 25℃, 주파수 1Hz에서의 저장 탄성률 Gc가 0.01MPa 이상 10MPa 이하인, 반도체 웨이퍼 보호용 필름.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층(A)이, 상기 용해 파라미터가 9 이상인 폴리머만으로 구성되어 있는, 반도체 웨이퍼 보호용 필름.
  11. 반도체 웨이퍼에, 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 웨이퍼 보호용 필름의 점착층(C)을 통해서 첩부하는 제 1 공정과,
    상기 반도체 웨이퍼를 상기 반도체 웨이퍼 보호용 필름과 함께 용제로 세정하는 제 2 공정
    을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 반도체 웨이퍼 보호용 필름이 첩부되는 측의 상기 반도체 웨이퍼의 표면에, 5μm∼200μm의 단차가 마련되어 있는, 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    제 2 공정 후에,
    상기 반도체 웨이퍼를 상기 반도체 웨이퍼 보호용 필름과 함께 다이싱하여, 반도체 칩을 얻는 제 3 공정과,
    상기 반도체 웨이퍼 보호용 필름을 수평 방향으로 확장하여, 상기 반도체 웨이퍼 보호용 필름으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 제 4 공정
    을 추가로 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 공정에서,
    상기 반도체 웨이퍼 보호용 필름을 상기 반도체 웨이퍼의 표면에, 온도 20∼80℃, 압력 0.3∼0.5MPa에서 첩부하는, 반도체 장치의 제조 방법.
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